Gamtinės dujos — energija namams
GAMTINĖS DUJOS tenkina per 20 procentų pasaulinių energijos poreikių. Iš kur jos? Kiek kenksmingos aplinkai? Kiek jų žemėje likę?
Mokslininkų nuomone, prieš daug eonų gamtinės dujos susiformavo pūvant augalų bei gyvūnų liekanoms, įskaitant planktoną. Pagal šią teoriją, per ilgą laiką ši organinė masė, veikiama mikrobų kartu su besikaupiančių nuosėdų slėgiu iš viršaus bei iš žemės gelmių sklindančiu karščiu, pavirto į iškastinį kurą: anglis, dujas, naftą. Ilgainiui diduma šitaip susidariusių dujų skverbėsi pro poringas uolienas, ir vietomis po nelaidžiosios uolienos sluoksniu milžiniškose ertmėse prisikaupė dujų. Kai kurios ertmės yra tikrai didžiulės — dujų ten gali būti trilijonai kubinių metrų. Kaip tos sankaupos atrandamos?
Gamtinių dujų beieškant
Dujų paieškas palengvina palydovai su jutikliais, globalinės padėties nustatymo sistemos, atspindžių seismologija bei kompiuteriai. Atspindžių seismologija pagrįsta tuo principu, kad garsas atsispindi nuo giluminių uolienos sluoksnių. Taip mokslininkams atsiveria akustinis žemės gelmių vaizdas. Garso bangoms sukelti dažniausiai naudojami nedidelio galingumo sprogmenys arba specialiuose sunkvežimiuose įtaisyti vibratoriai. Smūginės bangos siunčiamos į žemės plutą ir grįžta atgal, kur fiksuojamos prietaisais. Tai padeda mokslininkams sukurti trimačius kompiuterinius uolienos darinių modelius. Tokie modeliai parodo, kur gali būti potencialūs dujų telkiniai.
Žvalgant dujų telkinius jūroje, garso bangos sukeliamos specialiais šautuvais, kuriais į gelmes iššaunamas suspaustas oras, garai arba vanduo. Dėl to susidarančios slėgio bangos prasiskverbia pro jūros dugną ir grįžta atgal į hidrofonus, kuriuos ant ilgo kabelio velka žvalgybinis laivas. Pasinaudodami šiais signalais, čia, kaip ir sausumoje, tyrinėtojai sudaro kompiuterinius modelius tolesnei analizei.
Kad apsimokėtų toje vietoje plėtoti dujų gavybą, telkinys turi būti pakankamai didelis. Todėl geologams tenka užduotis įvertinti jame esančių dujų slėgį ir tūrį. Slėgį galima gana tiksliai išmatuoti manometrais. Tačiau nustatyti tikslų tūrį yra kiek sunkiau. Vienas būdas — išmatuoti pirminį slėgį, išleisti tam tikrą kiekį dujų ir slėgį pamatuoti vėl. Jei slėgis krinta nedaug, vadinasi, telkinys didelis, jei daug — mažas.
Dujų ruošimas naudojimui
Išgautos gamtinės dujos vamzdynais nukreipiamos į perdirbimo įmones, kur pašalinamos nereikalingos cheminės medžiagos: anglies dvideginis, vandenilio sulfidas, sieros dvideginis bei vandens garai, kurie gali sukelti vamzdynų koroziją. Tada gamtinės dujos distiliuojamos labai žemoje temperatūroje, kad būtų pašalintas nedegus azotas ir išskirtas vertingas helis, butanas, etanas ir propanas. Galutinis produktas iš esmės yra grynas metanas — bespalvis, bekvapis ir ypač degus. Būtent dėl to, kad metanas yra gamtinis darinys, jis dar vadinamas gamtinėmis dujomis.
Kad gamtines dujas būtų saugu naudoti namuose, perdirbėjai į jas deda truputį mišinio, kurio sudėtyje yra sieros, turinčios nemalonų kvapą. Tada nesunku pajusti dujų nutekėjimą ir jį sustabdyti, kol neįvyko sprogimas. Vis dėlto gamtinės dujos kur kas švaresnės už bet kokį kitą iškastinį kurą, pavyzdžiui, anglį arba naftą.
Dėl transportavimo patogumo gamtinės dujos atšaldomos iki labai žemos temperatūros ir taip suskystinamos. Butanas ir propanas paprastai paverčiami suskystintomis naftos dujomis (SND, arba anglų kalba — LPG). Jas puikiai žino tie, kas mėgsta kepti maistą ant grotelių, naudodami dujų balioną. SND taip pat dažnai naudojamos kaip degalai autobusams, traktoriams, sunkvežimiams bei kitoms transporto priemonėms. Chemijos pramonėje butanas ir propanas reikalingas plastiko, skiediklių, dirbtinio pluošto bei kitų organinių produktų gamybai.
Neamžinas energijos šaltinis
Gamtinių dujų, kaip ir viso iškastinio kuro, ištekliai riboti. Paskaičiuota, jog iš visų žemėje esančių dujų, kurias dabar įmanoma išgauti, yra likę apie 45 procentai. Jei šis skaičius tikslus, atsižvelgiant į tai, kaip sparčiai jos naudojamos, turimų išteklių gali užtekti maždaug 60 metų. Bet daugelyje šalių energijos poreikis nuolat didėja, todėl tokia prognozė gali labai prasilenkti su tikrove.
Žvelgiant į beveik nevaldomą kai kurių šalių pramonės augimą, peršasi mintis, jog žemės ištekliai neišsemiami. Žinoma, yra branduolinė energija ir atsinaujinantys energijos šaltiniai, kaip antai saulės ir vėjo energija. Bet ar jie patenkins vis didėjančius poreikius? Ar bus nekenksmingi aplinkai ir saugūs? Laikas parodys.
[Schema/iliustracija 14 puslapyje]
(Prašom žiūrėti patį leidinį)
Išgautos gamtinės dujos vamzdynais nukreipiamos į perdirbimo įmonę, kur paruošiamos tiekimui į namus ir į verslo sektorių
[Schema]
Dujų gręžinys
Perdirbimo įmonė
Dujų produktų kompanija
[Iliustracija 13 puslapyje]
Speciali įranga sukelia garso bangas, kurios grįžta ir yra fiksuojamos prietaisais
[Iliustracija 13 puslapyje]
Geologai analizuoja trimačius modelius, sudarytus pagal gautas garso bangas
[Iliustracijų šaltinių nuorodos 13 puslapyje]
Viršuje: © Lloyd Sutton/Alamy; apačioje: © Chris Pearsall/Alamy